Abstract
Sperm and egg production requires a robust stem cell system that balances self-renewal with differentiation. Self-renewal at the expense of differentiation can cause tumorigenesis, whereas differentiation at the expense of self-renewal can cause germ cell depletion and infertility. In most organisms, and sometimes in both sexes, germline stem cells (GSCs) often reside in a defined anatomical niche. Factors within the niche regulate a balance between GSC self-renewal and differentiation. Asymmetric division of the germline stem cell to form daughter cells with alternative fates is common. The exception to both these tendencies is the mammalian testis where there does not appear to be an obvious anatomical niche and where GSC homeostasis is likely accomplished by a stochastic balance of selfrenewal and differentiation and not by regulated asymmetric cell division. Despite these apparent differences, GSCs in all organisms share many common mechanisms, although not necessarily molecules, to guarantee survival of the germline
چکیده
تولید اسپرم و تخمک نیازمند یک سیستم سلول بنیادی قوی است که با تمایز خود، بازسازی اش را تعدیل نماید. خودتجدیدی بیش از حد، ممکن است به ایجاد تومور منجر گردد، درحالیکه تمایز زیاد سلول های ایجاد شده میتواند موجب کاهش سلول های جنسی و ناباروری گردد. در اکثر ارگانیسم ها، و گاهی در هر دو جنس، سلولهای بنیادی جنسی (GSCs) اغلب در محلهای آناتومیک تعریف شده ای قرار می گیرند. فاکتورهایی در محل تعادل بین خودتجدیدی و تمایز GSC را تنظیم میکنند. تقسیم نامتقارن سلول بنیادی جنسی برای تشکیل سلولهای دختری با سرنوشت دیگر روند رایجی است. استثنا برای هردو هدف، بیضه پستانداران است؛ جاییکه به نظر نمیرسد یک محل آناتومیکی آشکاری باشد و یا جایی باشد که تعادل GSC با تنظیم تصادفی خودتجدیدی و تمایزی کامل شود و با تقسیم سلولی نامتقارن نیز تنظیم نمیشود. علیرغم این تفاوتهای آشکار، بسیاری از مکانیسم های مشترک GSCs در تمام ارگانیسم ها، نه در مولکول های ضروری، و برای زنده نگهداشتن سلولهای جنسی مشترک است.
1-مقدمه
در مردان و زنان یا افراد دوجنسی بسیاری از گونه ها، گامت ها در مرحله تولیدمثلی از سلولهای بنیادی متعلق به سلولهای جنسی، تولید می شود. برخی موارد حفاظت شده و تفاوت های جالب از مطالعات سلولهای بنیادی جنسی (GSCs) در گناد (غدد جنسی) Caenorhabditis elegans، تخمدان مگس سرکه (Drosophila)، و بیضه های مگس سرکه و موش بدست آمده است. GSCs معمولاً در ریزمحیط های ویژه و محل سلول بنیادی بوسیله سلول های سوماتیک (غیرجنسی) نگهدارنده ایجاد میشوند.
GSCs در این محل هم جهت حفظ جمعیت زاینده تجدید میشود و هم سلولهای جنسی دختری تولید میکند که از محل خارج شده و تمایز مییابد. این سلول های زاده شده معمولاً پیش از ورود چرخه سلولی ویژه جنسی میوزی، چندین تقسیم میتوزی انجام میدهند (Kimble 2011 را ببینید). شکل شدیداً حفظ شده تقسیمات میتوزی این است که ناقص هستند، بنابراین پلهای سیتوپلاسمی دائمی، سلولهای دختری یک نسل را به سلول بنیانگذار آن متصل کرده و یک کیستی از سلولهای زایا تشکیل میدهند که توسعه آنها همزمان صورت میگیرد (Greenboam و همکاران 2011 را ببینید). ارتباط بین سلولهای زایا و سلولهای سوماتیک، نقش مهمی هم در حفظ سلولهای بنیادی و هم در تکثیر و تمایز سلولهای زایشی و ایجاد GSCs از سلولهای جنسی پریموردیا (PGCs) در گنادها، ایفا میکند....